同振式矢量水听器耐压球壳优化设计

• 作者: 王超 王文龙 孙芹东 孙文祺
• 来源期刊: 兵工学报
• 关键词: 同振式矢量水听器 薄壁耐压球壳 最小平均密度 有限元仿真
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 页码范围: 1744-1752
• 页数: 9页
• 分类号: TB565+.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.08.019

摘要

针对深水矢量水听器的结构耐压问题,推导外压球壳最大应力公式,分析同振式球形矢量水听器的材料和尺寸对其声学性能和耐压性能的影响.基于此,给出一种最小平均密度薄壁耐压球壳的设计方法.从典型深海工程材料中优选7075 T6铝合金材料,设计、制作一型设计耐压深度3000 m的同振式球形矢量水听器.对该水听器耐压结构进行了有限元仿真,并对其灵敏度、指向性和耐压能力进行了测试.结果表明:该矢量水听器具有良好的余弦指向性,500 Hz处灵敏度为-188 dB,能够耐受37.5 MPa外压;最小平均密度薄壁耐压球壳的设计方法及工程样机设计方案是合理和可行的.